两个模拟电话之间的互通是通过传统的公共 switched telephone network(PSTN)实现的,这一过程涉及多个环节和设备协同工作,模拟电话作为最基础的通信终端,其信号以模拟电波形式传输,与数字电话的核心区别在于信号处理方式,要理解两个模拟电话如何互通,需要从呼叫建立、信号传输、中继交换到网络维护的全流程进行分析。

当用户拿起模拟电话听筒时,电话机上的叉簧会闭合,接通直流回路,交换机检测到回路电流变化后便向用户拨号音,用户拨号时,电话机根据按键类型产生双音多频(DTMF)信号或脉冲信号,这些信号通过电话线传输到端局交换机,端局交换机是PSTN的核心节点,负责识别用户号码并进行路由分析,若被叫号码与主叫号码在同一端局辖区内,交换机会直接在本地用户电路之间建立连接;若不在同一辖区,则需通过汇接交换机或长途交换机进行转接。
信号传输环节中,模拟电话的语音信号是连续的电波,通过双绞线等传输介质传输,为了实现远距离传输,信号中继时会经过模拟-数字转换(ADC)和数字-模拟转换(DAC)过程,端局交换机将模拟语音信号转换为数字信号(采用PCM编码,采样率为8kHz,每个样本8bit,形成64kbit/s的数字信道),通过时分复用(TDM)技术将多路语音信号复用成高速数据流,在光纤或铜缆上传输,到达目标端局后,数字信号再转换回模拟信号,通过用户线送达被叫电话机,整个传输过程中,再生中继器会定期放大和整形数字信号,避免因距离增加导致的信号衰减和失真。
网络中的交换设备采用电路交换方式,即在通话期间为双方独占固定带宽的通信链路,以程控交换机为例,其内部由控制单元、交换网络和接口单元组成,控制单元根据用户拨号信息查找路由表,通过交换网络建立物理连接,交换网络通常由交叉点矩阵构成,可通过电子开关实现任意入线与出线的连接,当主叫用户拨打被叫号码后,交换机在确认被叫用户空闲后,会闭合主叫与被叫之间的交叉点,形成直通电路,此后双方的语音信号便通过该电路双向传输,不再经过交换机的处理,直至挂机断开回路。
跨区域互通时还需要信令系统的支持,常见的随路信令(如中国No.1信令)或共路信令(如七号信令,SS7)用于控制呼叫的建立、释放和监控,以七号信令为例,它采用分组交换方式,在独立的信令链路上传输控制信息,包括地址码、呼叫状态等,当主叫端局需要向被叫端局发起呼叫时,会先通过信令链路发送初始地址消息(IAM),包含被叫号码和呼叫类型等信息;被叫端局根据IAM消息查找被叫用户,若用户空闲则返回地址消息_complete(ACM),并向主叫端局回送振铃信号;被叫摘机后,发送应答消息(ANM),双方正式通话,通话结束后,任一方挂机会释放信号,逐级拆除交换网络中的连接,释放网络资源。

模拟电话互通还依赖于同步机制和电源供给,交换机之间通过时钟同步系统保持时间基准一致,确保时分复用信号的准确接收;用户线由交换机提供-48V直流电源,在电话挂机时维持48mA的馈电电流,摘机后降至20mA左右,交换机通过检测电流变化判断用户状态,这些基础保障措施确保了整个通信过程的稳定性和可靠性。
在实际应用中,模拟电话互通可能受到线路质量、设备故障或网络拥塞等因素影响,双绞线绝缘老化会导致信号串扰,交换机端口故障可能引起呼叫失败,信令链路拥塞会造成呼叫建立延迟,为保障通信质量,运营商需定期维护线路设备,监控系统运行状态,并采用冗余设计提高网络容错能力。
以下是模拟电话互通关键环节的简要对比:
环节 | 主要功能 | 涉及设备/技术 |
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呼叫发起 | 产生拨号信号,向交换机发起呼叫请求 | 电话机、叉簧、DTMF/脉冲拨号电路 |
局内交换 | 识别号码,建立主叫与被叫之间的本地连接 | 端局程控交换机、交叉点矩阵 |
中继传输 | 模拟信号与数字信号转换,实现远距离传输 | PCM编码、TDM复用、再生中继器 |
信令控制 | 传输控制信息,管理呼叫建立、释放过程 | 七号信令系统/随路信令、信令处理机 |
同步与供电 | 提供时钟同步和直流电源,保障终端设备正常工作 | 时钟同步系统、-48V馈电电源 |
相关问答FAQs:

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问:为什么有些模拟电话通话时会有杂音?
答:杂音通常由线路干扰或设备故障引起,常见原因包括双绞线接触不良、附近强电磁设备干扰(如高压线)、交换机端口老化或模拟-数字转换过程中的量化噪声,可通过更换优质电话线、远离干扰源或联系运营商检修线路解决。 -
问:模拟电话能否通过互联网实现互通?
答:传统模拟电话不能直接通过互联网互通,但可通过VoIP网关实现转换,VoIP网关将模拟语音信号数字化并封装为IP数据包,通过互联网传输,接收端再还原为模拟信号,这种方式需要双方都配置支持VoIP的设备或使用第三方VoIP服务,但通话质量受网络带宽和延迟影响较大。